龙门县金山工业园箱涵过流能力复核分析

梁雪霞

摘要 本文介绍龙门县金山工业园拟建钢筋砼箱涵排水，通过园区的洪水计算，再进行箱涵过流能力复核计算分析。

关键词 箱涵；洪水计算；过流能力；复核

中图分类号TM7 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2011）43-0134-02

0引言

龙门县金山工业园位于省道119线和244线金龙大道之间。园区总体规划面积为1 080hm2。龙门县金山工业园是一个以生产为主，兼具服务、居住等多功能一体的产业新城。

金山工业园在排水控制方面要做到“选好产业控制水、控制人口治好水、选准路线排好水”。园区规划拟建钢筋砼箱涵，主要任务是将园区东北面的山水大坑冚水和园区水排出。为充分发挥园区拟建箱涵工程的作用，满足园区排水排洪要求，需对该拟建箱涵进行洪水计算和过流能力复核计算分析。

1概况

箱涵排水是将山水大坑冚水通过金龙大道已建穿路涵洞，再沿园区的工业四路排至工业七路。工业四路至工业七路园区内纵横设置排水管,并将园区水排至拟建箱涵排出。金山工业园拟建的钢筋砼箱涵尺寸（宽b×高h）3.0m×3.6m~3.2m×3.6m，共长1.3km，坡降为1.26%。拟建箱涵进水口设在工业四路上侧接驳省道244线金龙大道已建穿路涵洞，已建穿路涵洞尺寸（b×h）3.0m×4.0m，进水口高程为70.31m；出水口设在工业七路，出口设置穿路涵洞尺寸(b×h)5.0m×4.0m，出水口高程为53.93m。

2洪水计算

2.1 洪水标准

根据工程规模和保护范围为小型工业园区工程，按国家《防洪标准》（GB50201-94），该园区防洪等级为Ⅴ等，永久建筑物级别为5级，次要建筑物和临时建筑物均为5级，防洪标准为20年一遇（P=5%）洪水标准。但结合龙门县实际情况及园区规划建设，金山工业园防洪标准提高为50年一遇（P=2%）洪水标准。

2.2水文基本资料

由1/10000地形图上量得金山工业园集雨面积F=2.65km2。

2.3设计洪水计算

设计洪水计算方法采用设计暴雨推求设计洪水，有关的参数查2003版《广东省暴雨参数等值线图》及《广东省暴雨径流查算图表》使用手册（广东省水文总站1991年）。推求设计洪水采用广东省综合单位线方法和推理公式法（1988年修订）两种方法进行计算作分析比较。但进入金山工业园的来水集雨面积小于10km2，依据《广东省暴雨径流查算图表》使用手册（广东省水文总站1991年）的规定，除水库工程外，集水面积小于10km2的其它工程，仍采用现行洪峰流量经验公式，故金山工业园设计洪峰流量的推求采用洪峰流量经验公式进行计算。

洪峰流量经验公式：

式中：

C2-经验系数，当P=5%时，C2=0.046；P=2%时，C2=0.05；

F-集雨面积, km2；

H24P-24小时对应频率暴雨值。根据《广东省暴雨参数等值线图》（2003年），查得H24=172 mm，Cv=0.42，Cs=3.5Cv，20年一遇Kp=1.817，50年一遇Kp=2.15。

则H24（5%）=172×1.817=312.52 mm；

H24（2%）=172×2.15=369.8 mm。

由上述公式，计算出金山工业园洪水成果见表1。

名称 集雨面积

F（km2） 20年一遇洪峰流量

Q（m3/s） 50年一遇洪峰流量

Q（m3/s） 备注

金山工业园 2.65 32.60 41.92

3拟建箱涵过流能力复核计算

从上述洪水计算得出，金山工业园20年一遇洪峰流量为32.60m3/s，50年一遇洪峰流量为41.92m3/s。现就金山工业园拟建钢筋砼箱涵（b×h） 3.0m×3.6m~3.2m×3.6m过流能力进行复核计算。

拟建钢筋砼箱涵纵向坡降按实测纵坡i=1.26/100设计，糙率按砼护面取n=0.017，断面型式采用矩形，按明渠均匀流公式计算，列表计算见表2。

Q=ωC（Ri）1/2

式中：Q-设计流量（m3/s）；

ω-断面面积（m2），ω=bh；

C-谢才系数(m1/2/s)，C=1/nR1/6；

R-水力半径,R=ω/(m)；

x-湿周（m），对矩形x=b+2h；

i-纵坡（i =1.26/100）；

b-箱涵宽度（m）；

h-箱涵高度（m）；

n-箱涵糙率采取砼护面，其糙率ｎ取0.017。

经计算，拟建箱涵（b×h）3.0m×3.6m的过流能力为74.08m3/s，箱涵（b×h）3.2m×3.6m的过流能力为81.43m3/s。

4 结论

由上述计算得，拟建钢筋砼箱涵（宽b×高h）3.0m×3.6m~3.2m×3.6m的过流量为74.08m3/s~81.43m3/s，大于20年一遇洪峰流量Q=32.6m3/s和50年一遇洪峰流量Q=41.92m3/s，满足工业园区的排水排洪要求。但拟建箱涵的流速6.86m/s~7.07m/s偏大，需在拟建箱涵出口处设置消能防冲设施，确保园区正常安全运行。

参考文献

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注：“本文中所涉及到的图表、公式、注解等请以PDF格式阅读”